JP4113538B2 - 切断機 - Google Patents

Description

本発明は、モータ起動時の反動を低減することができる携帯用丸鋸等の切断機に関する。

切断機の一種である携帯用丸鋸においては、モータ軸と鋸刃軸とが平行になるようにモータ及び丸鋸刃がハウジング内に収納され、該ハウジングに定盤が連結される。そして、モータ軸に始端歯車が固定され、鋸刃軸に終端歯車が固定され、両歯車間には中間歯車が配置され、これらの歯車の噛み合いによりモータの回転が丸鋸刃に減速して伝達されるようになっている（例えば、特許文献１，２参照。）。

また、携帯用丸鋸には、モータの回転数が負荷の変動にかかわらず一定になるようにモータを制御する制御装置が設けられる。この制御装置はモータの冷却ファンの外周縁に向って冷却風の流路内に突出する回転数検出センサを備える。この回転数検出センサにより冷却風の流れが阻害されないように、冷却ファンのファンケーシング内にはバッフル部が形成される（例えば、特許文献３参照。）。

特開２００２−１６０１２１号公報 特開平９−１４１６０２号公報 特開２００４−１５５０９７号公報

ところが、特許文献１に記載の携帯用丸鋸は、モータと丸鋸刃とが同方向に回転することから、モータの起動時にハウジング及び定盤に大きな反動が作用する。すなわち、本願の図１及び図３を使用して説明すると、モータ６及び丸鋸刃１が矢印Ａの方向に回転すると、ハウジング２及び定盤４に対し矢印Ｂの方向に反動が生じ、ハンドル１４を手で持っていると携帯用丸鋸が図３中時計回り方向に付勢され前側が下がろうとする。これは作業者に違和感を与え、また正確な加工に支障を来たしやすい。

特許文献２に記載の携帯用丸鋸は、モータと丸鋸刃とが互いに逆方向に回転するようになっているが、モータ軸と鋸刃軸とを含む平面より前方に中間歯車を設け、さらに鋸刃軸をモータ軸より前方に設けているので、モータ軸より前方の重量が重くなり、ハンドルを持ったときの重量バランスが悪いという問題がある。しかも、この携帯用丸鋸は多くの中間歯車を必要とすることから部品点数が増加し、全体としての重量が増え操作性が低下する。

また、特許文献３に記載の携帯用丸鋸における冷却ファンのバッフル部は、ファンケーシング内で長く延びる邪魔板として形成されるので、ファンケーシングの形状が複雑化しその加工が難しく、さらに冷却ファンによる風量が低下するという問題がある。

したがって、本発明は上記不具合を解消することができる切断機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、モータ軸（６ａ）と鋸刃軸（１ａ）とが平行になるようにモータ（６）及び丸鋸刃（１）が、後方にハンドル（１４）を備えたハウジング（２）内に収納され、該ハウジング（２）に定盤（４）が連結され、モータ軸（６ａ）に固定された始端歯車（７ａ）と、鋸刃軸（１ａ）に固定された終端歯車（７ｂ）と、中間歯車（７ｃ，７ｄ）との噛み合いにより、モータ（６）の回転が丸鋸刃（１）に同方向の回転として減速して伝達されるようにした切断機において、上記中間歯車（７ｃ，７ｄ）をモータ軸（６ａ）と鋸刃軸（１ａ）とを含む平面から後方に設けた切断機を採用する。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の切断機において、終端歯車（７ｂ）をモータ軸（６ａ）より後方に設けた切断機を採用する。

また、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の切断機において、モータ（６）がソフトスタート機能を備えている切断機を採用する。

請求項１に係る発明によれば、モータ軸（６ａ）と鋸刃軸（１ａ）とが平行になるようにモータ（６）及び丸鋸刃（１）が、後方にハンドル（１４）を備えたハウジング（２）内に収納され、該ハウジング（２）に定盤（４）が連結され、モータ軸（６ａ）に固定された始端歯車（７ａ）と、鋸刃軸（１ａ）に固定された終端歯車（７ｂ）と、中間歯車（７ｃ，７ｄ）との噛み合いにより、モータ（６）の回転が丸鋸刃（１）に同方向の回転として減速して伝達されるようにした切断機において、上記中間歯車（７ｃ，７ｄ）をモータ軸（６ａ）と鋸刃軸（１ａ）とを含む平面から後方に設けたことにより、モータ軸（６ａ）より前側の重量を軽く、後側の重量を重くすることができるので、モータ（６）と丸鋸刃（１）が同方向に回転する切断機であっても、モータ（６）及び丸鋸刃（１）の起動当初の回転によるハウジング（２）及び定盤（４）に対する反動を低減することができる。したがって、ハウジング（２）及び定盤（４）はモータ（６）の起動当初から容易に一定の姿勢に保持され、作業者は違和感を覚えることなく正確な加工を行うことができ、操作性が向上する。

請求項２に係る発明によれば、請求項１に記載の切断機において、終端歯車（７ｂ）をモータ軸（６ａ）より後方に設けたことから、モータ（６）及び丸鋸刃（１）が同方向に回転することによるハウジング（２）及び定盤（４）に対する反動がより一層低減する。

請求項３に係る発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の切断機において、モータ（６）がソフトスタート機能を備えていることから、モータ（６）が滑らかに起動し、上記反動が更に低減する。

以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１乃至図４に示すように、この切断機の一種である携帯用丸鋸は、丸鋸刃１およびその駆動部を収納したハウジング２と、ハウジング２の下方に配置され、ハウジング２の前端に枢軸３を介し回動可能に連結された定盤４と、枢軸３を支点にした定盤４の回動を許容し、定盤４下への丸鋸刃１の突出量を加減する切込深さ調整装置５とを具備する。

図１乃至図４に示すように、ハウジング２は、駆動部のモータ６を収納したモータケース２ａ、駆動部の動力伝達用歯車列７を収納したギアボックス２ｂ、丸鋸刃１の略上半分を覆うカバー２ｃ等を一体的に備える。

モータ６は、ソフトスタート機能を備える。図示しないが、モータ６の起動時にコイルを流れる電流値を検知部で検知し、検知部からの検知信号によってＣＰＵでコイルの抵抗値を一時的に大きくするようになっている。これにより、図５中破線で示すモータ６の起動当初の突入電流Ｔが消滅し、図５中実線で示すように当初より安定した電流Ｕがコイルに供給される。従って、モータ６が静粛に起動し、当初より安定した切断作業が可能になる。

図４に示すように、モータケース２ａは携帯用丸鋸の左右方向に伸び、その中にモータ６が横置きされる。モータ６には冷却ファン装置が設けられる。すなわち、モータ軸６ａには冷却ファン８が固定され、この冷却ファン８を覆うファンケーシング９がモータケース２ａの空洞内に挿入され固定される。

ギアボックス２ｂは図中モータケース２ａの左端にあてがわれモータケース２ａにネジ等で固定される。モータ軸６ａの両端はギアボックス２ｂの右端とモータケース２ａの右端とにそれぞれベアリング１０，１１を介し支持される。モータ軸６ａの左端には始端歯車７ａが設けられ、この始端歯車７ａがギアボックス２ｂ内に挿入される。ギアボックス２ｂの底部はモータケース２ａの底部よりも更に低くなるような位置に配置され、そこには丸鋸刃１の鋸刃軸１ａがベアリング１２とニードルベアリング１８とを介し支持される。これにより、丸鋸刃１の略下半分がハウジング２の下端から下方に突出する。また、鋸刃軸１ａが中間歯車７ｃ側の端部をニードルベアリング１８により支持されることにより、モータ軸６ａと鋸刃軸１ａとの軸間距離が小さくなり、丸鋸の小型化、軽量化が図られる。

鋸刃軸１ａがギアボックス２ｂ内に入り込んだ箇所には終端歯車７ｂが固定される。ギアボックス２ｂ内には始端歯車７ａと終端歯車７ｂとの間を連結する中間歯車７ｃ，７ｄが収納される。中間歯車７ｃ，７ｄは同軸上に固着される。中間歯車７ｃ，７ｄは一方が省略されることにより速比に関与しないアイドルギアとされる場合もある。カバー２ｃは丸鋸刃１の外周に沿って湾曲し、携帯用丸鋸の左右方向で分断される。カバー２ｃの右半分はギアボックス２ｂに連なるようにギアボックス２ｂと一体的に成形され、左半分は右半分にネジ等で固定される。この左半分には図２に示すように切粉の排出口１３が形成される。

また、図１及び図４に示すように、ハウジング２のモータケース２ａの上部には携帯用丸鋸を操作するためのハンドル１４が上部後方に設けられる。ハンドル１４には、この携帯用丸鋸の丸鋸刃１の回転をオン・オフするためのスイッチレバー１５が設けられる。丸鋸刃１の鋸刃軸１ａが支持されるギアボックス２ｂの左端は筒軸として形成され、この筒軸に丸鋸刃１の下半分を覆う安全カバー１６が回動可能に支持される。ワークＷを切断する際、安全カバー１６はワークＷに押されて筒軸を支点にカバー２ｃ内へと回り込む。

図１乃至図４に示すように、定盤４はハウジング２の下方に携帯用丸鋸の前後方向に伸びるように配置される。定盤４の下面にはワークＷに当てられる平滑な当接面が形成され、中央部には丸鋸刃１、安全カバー１６等が通りうる開口４ａが形成される。

図３及び図４に示すように、モータ６及び丸鋸刃１はそれらのモータ軸６ａ，鋸刃軸１ａが平行になるようにハウジング２内に収納され、鋸刃軸１ａを基準にしてモータ軸６ａと反対側において定盤４がハウジング２に連結され、モータ軸６ａに固定された始端歯車７ａと、鋸刃軸１ａに固定された終端歯車７ｂと、中間歯車７ｃ，７ｄとの噛み合いにより、モータ６の回転が丸鋸刃１に減速して伝達されるようになっている。このため、図３中矢印Ａで示すように、モータ６の回転が丸鋸刃１に同方向の回転として伝達され、従来の駆動部の構成であるとモータ６の起動当初において矢印Ｂの方向にハウジング２や定盤４に対し反動が生じることになる。この反動を低減するため、この実施の形態では図３に示すように中間歯車７ｃ，７ｄの軸心がモータ軸６ａの軸心と鋸刃軸１ａの軸心とを含む平面上からずれて設けられている。具体的には、中間歯車７ｃ，７ｄの軸心がこの平面から後方に、またハンドル１４寄りに偏倚している。これにより、モータ６の起動時の反動が中間歯車７ｃ，７ｄの重量により吸収されて低減し、ハンドル１４を手で持った状態でハウジング２及び定盤４はモータ６の起動当初から一定の姿勢に保持され、作業者は違和感を覚えることなく正確な加工を行うことができ、操作性が向上する。より望ましくは、図３に示すように、終端歯車７ｂを固定している鋸刃軸１ａをモータ軸６ａより後方に設けている。これにより、更なる反動の低減が可能となる。

上記反動は、上記中間歯車７ｃ，７ｄを終端歯車７ｂあるいは始端歯車７ａよりも重くすることによっても一層軽減される。たとえば、終端歯車７ｂと噛み合う中間歯車７ｄは減速のためには終端歯車７ｂよりも歯数を少なくしなければならないが、この中間歯車７ｄの歯数はそのままにして転移係数を終端歯車７ｂのものよりも大きくし外径を増やすことによって中間歯車７ｄの重量増大を図ることができる。反対に、終端歯車７ｂの歯数をそのままとし、その転移係数を小さくして外径を小さくすることによって終端歯車７ｂの重量軽減を図ることができる。これにより、モータ６及び丸鋸刃１が同方向に回転することによるハウジング２及び定盤４に対する反動がより一層低減する。

図３および図４に示すように、駆動部におけるモータ軸６ａと鋸刃軸１ａとの間に伝動用歯車列７の中間歯車７ｃ，７ｄが収められることにより、丸鋸刃１とモータ軸６ａとの間に空隙が形成される。すなわち、駆動部の始端歯車７ａの下方に終端歯車７ｂが配置され、始端歯車７ａと終端歯車７ｂとの間に複数段に重なった中間歯車７ｃ，７ｄが介在することにより、これらの伝動用歯車列７の輪郭に倣うようにギアボックス２ｂが形成される。

この携帯用丸鋸には、切断作業における負荷の変動にかかわらず回転数が一定に保持されるようにモータ６を制御する制御装置が設けられる。

図６乃至図９に示すように、この制御装置の図示しない回路本体はケース２８内に収納され、ケース２８を介してハウジング２内における冷却ファン装置の近傍に固定される。回路本体には回転数検出センサ２９が取り付けられ、この回転数検出センサ２９がケース２８外へと突出し、ファンケーシング９内へと入り込む。一方、冷却ファン８の外周縁には回転数検出センサ２９に対向するようにマグネット等の近接子３０が取り付けられる。モータ６の回転と共に冷却ファン８が回転すると、回転数検出センサ２９が近接子３０を捉え、これにより回路本体がモータ６の回転数を演算し、モータ６の回転数を所望の値に制御する。もちろん、回転数検出センサ２９として他の検出方式のものを採用することも可能である。

制御装置のケース２８と冷却ファン装置のファンケーシング９はそれぞれモータ軸方向にスライドさせてハウジング２内に挿入し定位置に固定するようになっているので、図８に示すようにファンケーシング９には回転数検出センサ２９を通すための案内溝９ａがモータ軸６ａの軸方向に沿って伸びるように形成される。ところが、この案内溝９ａの存在はファンケーシング９内での冷却風の流れを乱すので、図９（Ａ）（Ｂ）に示すように、制御装置のケース２８には案内溝９ａに合致する遮蔽部３１が設けられ、この遮蔽部３１にファンケーシング９の内面に同一面となって連なる湾曲面３１ａが形成される。この湾曲面３１ａ上から回転数検出センサ２９が冷却風の流れを乱さない程度の小さな突起となって突出する。

制御装置のケース２８と冷却ファン装置のファンケーシング９のいずれか一方がハウジング２内にモータ軸６ａの軸方向へと挿入され、続いて他方が同様に挿入されることにより、ケース２８の案内溝９ａ内にケース２８の遮蔽部３１が嵌め込まれ固定される。これにより、ファンケーシング９の内側には同一面となって連なる湾曲面が全周にわたって形成され、冷却ファン８の回転により発生した冷却風は滑らかに且つ静粛に流れる。また、回転数検出センサ２９は冷却風の流れを乱さない程度の小さな突起として冷却風の流路内に突出し、冷却ファン８の近接子３０に対向して信号を発生する。

なお、図１０（Ａ）（Ｂ）に示すように、回転数検出センサ３２を冷却ファン８による冷却風の流れ方向に沿って伸びる流線型に形成することも可能である。その場合は冷却ファン８の回転により発生する冷却風をより滑らか且つ静粛に流すことができる。

次に、上記構成の携帯用丸鋸の作用について説明する。

作業者がハンドル１４を持って携帯用丸鋸を支え、図２及び図３に示すスイッチレバー１５を作業者が押すと、モータ６が起動し、丸鋸刃１が図２中矢印方向ａに高速回転する。

モータ６が起動する際、ソフトスタート機能が働き、丸鋸刃１は滑らかに回転し始める。

また、図３に示すように、駆動部において中間歯車７ｃ，７ｄがモータ軸６ａと鋸刃軸１ａとを含む平面から後方に設けられていることから、モータ起動時にモータ６及び丸鋸刃１が同方向に回転することによるハウジング２及び定盤４の反動が重量バランスにより吸収される。これにより、ハンドル１４を手で持った状態でハウジング２及び定盤４はモータ６の起動当初から一定の姿勢に保持され、定盤４をワークＷに当てて前方に滑らせると、安全カバー１６がワークＷに押されてカバー２ｃ内へと回り込み、ワークＷが丸鋸刃１により切断される。

本発明の実施の形態に係る切断機の部分切欠平面図である。 図１に示す切断機の正面図である。 図２に示す切断機をハウジングにおけるカバーの一部を取り外して示す正面図である。 図１に示す切断機の縦断面図である。 モータのソフトスタート機能を説明するグラフである。 モータの制御装置を示す部分切欠縦断面図である。 図６中、ＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視断面図である。 モータの冷却ファン装置のファンケーシングを制御装置のケースと共に示す斜視図である。 （Ａ），（Ｂ）はそれぞれ制御装置のケースの正面図、側面図である。 （Ａ），（Ｂ）はそれぞれ制御装置のケースの変形例の正面図、側面図である。

符号の説明

１…丸鋸刃
１ａ…鋸刃軸
２…ハウジング
３…枢軸
４…定盤
６…モータ
６ａ…モータ軸
７ａ…始端歯車
７ｂ…終端歯車
７ｃ，７ｄ…中間歯車

Claims (3)

1. モータ軸と鋸刃軸とが平行になるようにモータ及び丸鋸刃が、後方にハンドルを備えたハウジング内に収納され、該ハウジングに定盤が連結され、モータ軸に固定された始端歯車と、鋸刃軸に固定された終端歯車と、中間歯車との噛み合いにより、モータの回転が丸鋸刃に同方向の回転として減速して伝達されるようにした切断機において、上記中間歯車をモータ軸と鋸刃軸とを含む平面から後方に設けたことを特徴とする切断機。
2. 請求項１に記載の切断機において、終端歯車をモータ軸より後方に設けたことを特徴とする切断機。
3. 請求項１又は請求項２に記載の切断機において、モータがソフトスタート機能を備えていることを特徴とする切断機。

Images